Низкая эффективность извлечения света является ключевым фактором, ограничивающим производительность близко-ультрафиолетовых LED. В данной работе систематически изучается влияние жидкой упаковки, толщины подложки сапфира и размера чипа на характеристики светового выхода близко-ультрафиолетовых LED. Результаты моделирования и экспериментов показывают, что жидкокубковая упаковка на уровне чипа эффективно снижает эффект полного внутреннего отражения на поверхности чипа и боковых стенках подложки, перенаправляя выходящие лучи света в центр линзы из кварцевого полусферы, максимизируя световую эффективность извлечения. Кроме того, уменьшение толщины сапфировой подложки и увеличение размера чипа способствуют перенаправлению световых лучей внутри чипа вверх, что приводит к снижению потерь света на поглощение упаковкой и улучшению эффективности извлечения света. После системной оптимизации плотность мощности светового выхода и внешняя квантовая эффективность близко-ультрафиолетовых LED чипов увеличились на 70.55% и 70.25% соответственно. Эти результаты предоставят важные рекомендации для продвижения разработки высокоэффективных близко-ультрафиолетовых LED устройств.

Близко-ультрафиолетовые LED; прямоугольная структура чипа; жидкая упаковка; эффективность извлечения света; сапфировая подложка